php系列框架的加速器Opcache

1、我的實踐發現opcache

最近爲了應對雙十一期間高流量的衝擊，小編經過壓力測試去查找服務器性能瓶頸，發現100併發時，QPS
並非很高，但CPU和內存消耗特別高，尤爲是CPU消耗都100%了，而咱們的容器和服務器配置都差很少升級到頂級了，這不是如此好的服務器該發揮的效果，因而小編進行了一次全面排查：

1. 查看接口中數據庫查詢部分，該部分作了緩存，且redis的消耗並非很高，排除數據庫和緩存的影響性能因素；
2. 查看有沒有其餘外部調用影響性能，發現這部分獲取數據僅僅是經過數據庫和緩存，所以排除；
3. 查看接口程序代碼中有沒有複雜的邏輯計算，發現該部分處理的數據處理完了就直接緩存起來了，一段時間內數據來源都是redis緩存，所以排除
4. 既然已上可能形成接口瓶頸的所以都排除了，那麼最有可能的是如今使用的laravel5.0框架形成接口性能如此低下，而後經過框架文檔、源碼及網上資料等發現laravel框架在運行時會加載大量框架文件，而後對這些文件進行編譯形成服務器CPU消耗特別高。經過這個方向，小編髮現了PHP一個不錯的緩存PHP編譯文件的擴展opcache。

2、opcache的原理

1. Opcache是什麼？

   Opcache是一種經過將解析的PHP腳本預編譯的字節碼（Operate Code）存放在共享內存中來避免每次加載和解析PHP腳本的開銷，解析器能夠直接從共享內存讀取已經緩存的字節碼（Operate Code），從而大大提升PHP的執行效率。

2. 什麼是Operate Code？

   當解釋器完成對腳本代碼的分析後，便將它們生成能夠直接運行的中間代碼，也稱爲操做碼（Operate Code，opcode）。Opcode cache的目地是避免重複編譯，減小CPU和內存開銷。若是動態內容的性能瓶頸不在於CPU和內存，而在於I/O操做，好比數據庫查詢帶來的磁盤I/O開銷，那麼opcode cache的性能提高是很是有限的。可是既然opcode cache能帶來CPU和內存開銷的下降，這總歸是好事。現代操做碼緩存器（Optimizer+，APC2.0+，其餘）使用共享內存進行存儲，而且能夠直接從中執行文件，而不用在執行前「反序列化」代碼。這將帶來顯着的性能加速，一般特別是高流量和高併發量時下降了總體服務器的內存消耗，並且不多有缺點。

3. 爲何要使用Opcode緩存？

   這得從PHP代碼的生命週期提及，請求PHP腳本時，會通過五個步驟，以下圖所示：

Zend引擎必須從文件系統讀取文件、掃描其詞典和表達式、解析文件、建立要執行的計算機代碼（稱爲Opcode）,最後執行Opcode。每一次請求PHP腳本都會執行一遍以上步驟，若是PHP源代碼沒有變化，那麼Opcode也不會變化，顯然沒有必要每次都重行生成Opcode，結合在Web中無所不在的緩存機制，咱們能夠把Opcode緩存下來,之後直接訪問緩存的Opcode豈不是更快，啓用Opcode緩存以後的流程圖以下所示：

所以使用了Operate Code緩存以後，PHP代碼會直接獲取opcode後直接執行，中間的三個步驟會省略掉所以會大幅提升PHP代碼執行效率

3、Opcache的安裝和使用

1. 安裝

   當你的PHP版本低於7.0時，你能夠去http://pecl.php.net/package/ZendOpcache 根據本身的PHP版
   本下載相應的opcache版本。好比PHP5.5：http://pecl.php.net/get/zendopcache-7.0.5.tgz
   tar -zxvf zendopcache-7.0.5.tgz
   cd zendopcache-7.0.5
   phpize
   ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
   make
   make install
   這是會在php的擴展文件夾內生成opcache.so
   PHP7.0以後自帶opcache.so無需安裝

2. 使用

   在php.ini加入zend_extension=opcache.so;
    注意：這裏是zend_extension不是extension，關於zend_extension和extension的區別能夠去查閱
    相關資料

3. 配置

   關於opcache的詳細參數配置小編沒怎麼研究，針對比較核心的參數以下：
   opcache擴展位置
   zend_extension=opcache.so
   啓用opcache
   opcache.enable=1
   使用共享內存大小
   opcache.memory_consumption=200
   字符串緩存大小
   opcache.interned_strings_buffer=8
   最大緩存文件數量
   opcache.max_accelerated_files=8000
   出現異常，當即釋放所有內存
   opcache.fast_shutdown=1
   最大容許佔用內存百分比，超過此限制會重啓進程
   opcache.max_wasted_percentage=20
   若是置爲1，則將當前路徑加入到文件key中，以免可能產生的同文件名的文件key衝突
   opcache.use_cwd=1
   文件檢測週期
   revalidate_freq=3600
   啓用文件緩存時間戳
   opcache.validate_timestamps=1